Выбивка отливок из форм. Условия и необходимое оборудование

Треть выпускаемого в мире литейного оборудования – это устройства для разрушения форм с последующей очисткой отливок.

Эти переделы литейного производства считаются одними из самых трудоёмких в технологической цепочке получения отливок. Особенно это касается выбивки форм из песчано-глинистых или холоднотвердеющих смесей.

Выбор температуры выбивки

После заливки, когда отливка становится твёрдой, её выбивают. Чем меньше разница между температурами кристаллизации и той, когда отливку освобождают от смеси, а пустую опоку отправляют на формовку, тем короче производственный цикл, тем выше производительность. То есть выбивать отливку после кристаллизации нужно как можно скорее, но не раньше, чем прописано в технологической карте.

Слишком высокая температура выбивки может привести к повышенному риску образования дефектов. Металлические изделия при температурах, близких к возможному фазовому изменению, очень уязвимы к механическому повреждению. Они имеют низкую прочность и пластичность. Кроме того, когда отливка оказывается на воздухе, резко меняются условия и скорость остывания. В результате возникают дополнительные напряжения, трещины и другие дефекты.

Максимально высокая температура выбивки зависит от металла и сплава, из которого они изготовлены, а также размера и формы. Вот примерные цифры.

Если брать во внимание сплав, температура выбивки находится в пределах:

• сталь– при 500 … 700°С
• чугун – при 400 … 500°С
• бронза – при 300 … 500°С
• алюминий – при 200 … 300°С
• магний – при 100 … 150°С

Сложные отливки, в которых могут образовываться трещины, выбивают лишь при температуре – 200 … 300°С. Если же отливки не склонны к трещинообразованию – температура выбивки может быть значительно повышена до 800 … 900°С.

В любом случае отливки ещё горячие излучают тепло, обожжённая формовочная смесь пылит. В результате санитарно-гигиенические условия труда на выбивном участке очень тяжёлые.

Особенно если работы производятся вручную. Поэтому конструкция современного оборудования направлена на максимальную механизацию и автоматизацию процесса. Однако ручной труд во многих цехах сохраняется до сих пор.

Оборудование для разрушения форм

К самому простому относятся – подвесные вибраторы и вибрационные траверсы.

Опока подвешивается на крюки крана или траверсы. Подвесной вибратор присоединяется непосредственно к её стенке, а в случае вибрационной траверсы, вибратор встроен в само устройство. Колебания через стенку опоки передаются на форму и происходит разрушение уплотненной смеси, которая вместе с отливкой выпадает из опоки.

Широко используются в цехах электромеханические вибрационные решётки различной конструкции и принципа действия.

Суть работы вибрационной решётки заключается в следующем. На полотно решётки, которому сообщается колебательное движение, ставится опока, готовая к выбивке. В результате воздействия вибрации форма разрушается, и отливка освобождается от смеси.

Виды вибрационных решёток

1. Эксцентриковые решётки

Выбивные решетки: а – эксцентриковая

Решётка, укреплённая на пружинах-амортизаторах, приводится в движение вращением электродвигателя, на валу которого смонтирован эксцентрик.

Подходит для выбивки средних и мелких отливок. Большое преимущество этого варианта решётки в том, что независимо от нагрузки эксцентрик обеспечивает заданные параметры вибрации.

Частоту колебаний можно регулировать, чтобы безопасно выбивать тонкостенные отливки или изделия сложной формы. То есть использовать в тех случаях, когда очень важно соблюсти режимы и не допустить забоев и поломок готовых изделий.

2. Инерционные решётки

Выбивные решетки: б – инерционная

Отличаются нестабильной амплитудой колебаний. Источником вибраций в них служит разбалансированный горизонтальный вал. На его концах располагаются грузы, меняя вес и взаимное расположение которых, можно регулировать силу воздействия.

По сравнению с эксцентриковыми решётками, инерционные имеют такие преимущества:

• снижаются требования к подшипниковым узлам приводного электродвигателя, что удешевляют привод такой решётки
• простая регулировка удельной энергии удара путём смены элементов конструкции

3. Инерционно-ударные решётки

Выбивные решетки: в – инерционно-ударная

В случае использования этого оборудования форма устанавливается на специальную удерживающую раму, по которой решётка ударяет снизу.

4. Виброжелоба – транспортирующие решётки для выбивки

Принципиальная схема транспортирующей выбивной решётки: 1. Корпус решётки; 2. Пружины; 3. Вибровозбудитель 4. Полотно решётки

С их помощь выбивают безопочные формы, отделяя отливку от смеси. Литая заготовка выбивается из кома и одновременно продвигается по транспортёру, а формовочная смесь просыпается сквозь ячейки решётки.

5. Галтовочные барабаны

Галтовочный барабан для безопочных форм: 1. Цилиндрическое сито; 2. Опорные катки; 3. Загрузочная воронка; 4. Электродвигатель; 5. Регулятор угла наклона; 6. Отсасывающий патрубок; 7. Наружный кожух

В них также выбивают безопочные формы. Это сито цилиндрической формы. Для того чтобы отливки внутри барабана не просто крутились единой «кучей», а продвигались по оси барабана, внутри него прикреплена металлическая полоса. В таких барабанах важно, чтобы отливка шла на подушке смеси вплоть до разделения для избежания взаимного соударения о корпус конструкции.

6. Несколько выбивных решёток, соединённые в одну установку

Они используются, если нужно выбить крупные и тяжёлые отливки. Грузоподъёмность такого устройства составляет три четверти грузоподъёмности каждой решётки в отдельности. Если необходимо выбить небольшие опоки, включить можно только часть решёток, то есть выбивную силу такой установки можно регулировать.

Автоматические установки для выбивки форм

Автоматическая установка для выбивки формы из опок без крестовин: а) общий вид установки для выбивки форм в плане; б) вид сбоку по разрезу А-А; 1. Сталкиватель; 2. Упор; 3. Пневмоцилиндр; 4. Литейный конвейер; 5. Тележка сталкивателя; 6. Рычаг конечного выключателя; 7. Форма; 8. Выбивная рама; 9. Распаровщик; 10. Ленточный конвейер; 11. Выбивная решётка

Используются на АФЛ, существенно облегчая труд рабочих. Весь процесс происходит в автоматическом режиме – форма с отливкой выдавливается из опоки и падает на выбивную решётку, а опока сталкивается на конвейер.

Требования к установкам для выбивки

Опыт литейщиков, сложившийся десятилетиями, сформировал ряд условий, которым должны отвечать такое оборудование.

1. Отливка, пройдя выбивку не должна деформироваться или ломаться.

2. Минимальный контакт отливки с окружающей средой.

3. При выбивке не должно быть много шума, пыли, тепла или газа.

4. Необходимость ручного физического труда, требуемого для обслуживания такого оборудования, должно быть минимальным.

5. Оборудование, кроме непосредственной своей функции, должно подготавливать смесь для возвращения в оборот, а отливки – для отправления на участок очистки.

 6. Рабочие органы выбивных установок, например, вибрационные решетки, должны быть выполнены из износостойких сплавов, т.к. происходит постоянный контакт с абразивом (смесью).

7. Выбивная установка должна разделять поток отработанного материала от отливок и не допускать их смешения.

Специалисты компании «СЛТ» помогут оснастить участок выбивки современным оборудованием, участие человека в работе которого практически не нужно, а вред окружающей среде наносится минимальный. Вам будут предложены различные технические решения по составу и производителям оборудования.